【導(dǎo)讀】本項目將嘗試用一種較為簡單的方式實現(xiàn)四驅(qū)車的制作，這里我們選擇制作難度相對不大的皮帶傳動機(jī)構(gòu)，其中減速傳動方面是皮帶減速機(jī)構(gòu)，而四驅(qū)聯(lián)動方面也同樣采用了皮帶傳動結(jié)構(gòu)。當(dāng)前項目使用了兩節(jié)電池供電，并且采用了兩級皮帶減速傳動，動力十足，加上四輪賽車的造型，是名符其實的“速行者”。
“四驅(qū)車”是比較流行的模型項目，四個輪子同時都有動力驅(qū)動，與傳統(tǒng)的“前驅(qū)”或“后驅(qū)”車相比，其動力更足且有著更好的越野性能。不過相比而言，四驅(qū)車結(jié)構(gòu)通常較為復(fù)雜，制作難度大。
一、基本原理
本項目是一部四輪驅(qū)動的機(jī)器小車，電池負(fù)責(zé)給電機(jī)供電，電機(jī)高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生動力，由皮帶減速傳動機(jī)構(gòu)把動力傳到后輪，然后再由后輪上的皮帶等速傳動機(jī)構(gòu)同步驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)動，這樣4個車輪都直接獲得動力，小車跑起來動力就更足了。以下為電路原理圖和實物連接圖：
二、器材準(zhǔn)備
器材的實物照片：
三、制作過程
1、車身
使用橫截面為25mm×15mm的PVC線槽，把方槽部分裁切出長約9cm的一段，作為小車的車身。在車身側(cè)邊的線槽軌道上，距離一端邊緣1.5cm、6cm、7.5cm的位置用鉛筆分別畫上標(biāo)記線。在車身另一側(cè)對稱的位置，也畫上同樣的標(biāo)記線。用銼刀對著做好的標(biāo)記線，開寬度為2mm的凹槽，其中凹槽深度剛好達(dá)到線槽軌道的底部位置，作為軸承槽。
注意：為保證軸承槽位置的精度，要求槽其中一個側(cè)邊緊貼著標(biāo)記線，請留意每個槽的具體位置，即槽究竟是開在標(biāo)記線的左側(cè)還是右側(cè)（如中圖所示，分別位于3根標(biāo)記線的右側(cè)、右側(cè)、左側(cè)）。
對著車身兩側(cè)的標(biāo)記線，把貫穿左右兩側(cè)的3個凹槽都開好，要求凹槽的寬度剛好合適，即放在里面的車軸既可以順暢轉(zhuǎn)動，但又不會左右擺動很多。把長短3根車軸都放置于車身的軸承槽中，這時要求3根車軸都是互相平行的。
2、皮帶輪
在前輪的長車軸上套兩個同步皮帶輪。在后輪的長車軸上套3個大皮帶輪，其中兩側(cè)的為同步皮帶輪，中間的是減速皮帶輪。接著在短軸上套一個大減速皮帶輪和一個小減速皮帶輪。把3根車軸都放置于車身的軸承槽中。然后在短車軸兩側(cè)套上塑料墊圈作為軸承套，要求松緊合適，使得短車軸也可以順暢轉(zhuǎn)動。
3、軸承扣
選取橫截面25mm×15mm的PVC線槽，把槽蓋用剪刀分別剪出長3cm、2cm、2cm的3段，作為小車車身的底蓋。用剪刀在3個車身蓋上分別剪出深度為2cm、1.5cm、1cm的凹槽，要求凹槽兩側(cè)距離邊緣的距離都為0.4cm左右，這樣基本上就正好對著槽蓋內(nèi)側(cè)軌道卡扣的邊緣。
在每個底蓋上凹槽外側(cè)軌道卡扣的前端，用剪刀和銼刀開好深度為0.5cm、高度為0.2cm的缺口。把裝了皮帶輪的車軸放入車身的軸承槽中，然后把3個底蓋都扣到車身的軌道上：其中中間的長底蓋直接扣入軌道，兩側(cè)的短底蓋則可以從邊緣沿著軌道推入。移動底蓋，使得上面軌道卡扣的缺口正好對著幾根車軸的位置，這樣就把車軸封閉在了軸承槽中。
4、皮帶槽
把車身上的車軸和底蓋拆下來。從車身后端（靠近短車軸的一側(cè)），離車身邊緣0.4cm左右的位置，用鉛筆畫一根長4cm、與邊緣平行的直線。然后用鉛筆在直線內(nèi)側(cè)前端連著再畫一個長2cm、寬0.5cm的長方形。沿著之前畫好的直線，用剪刀從車身后端剪一條縫進(jìn)去，一直到直線頂端。然后再橫向沿著長方形的短邊剪進(jìn)去，接著再轉(zhuǎn)向沿著長方形的長邊剪進(jìn)去。用美工刀把皮帶槽內(nèi)側(cè)四周削平整，得到一個凹槽。剪一塊長2cm、寬0.6cm的PVC方條，用502膠水把PVC方條貼到車身內(nèi)側(cè)此前剪開的直線縫上，這樣就把皮帶槽的開口封起來了。
把車軸和底蓋裝到車身上，開始調(diào)整皮帶輪的位置：
調(diào)整短車軸上的大減速皮帶輪的位置，使得大減速皮帶輪正好可以對準(zhǔn)開好的皮帶槽。
然后把短車軸上的小減速皮帶輪調(diào)整到緊靠短車軸上的大減速皮帶輪的位置。
最后再調(diào)整后輪長車軸上中間的大減速皮帶輪，使得它正好對著短車軸上的小減速皮帶輪。
5、電機(jī)
因為電機(jī)軸的直徑是1mm，而小皮帶輪的軸孔直徑是2mm，所以小皮帶輪不能直接套到電機(jī)軸上，這里可以考慮先套一段導(dǎo)線的塑料管。然后再把小皮帶輪套在塑料管外側(cè)。為了更牢固，可以在塑料管前端與小皮袋輪軸孔間蘸一點502膠水。在車身上的皮帶槽的正對面，距離車身另一側(cè)邊緣0.6cm左右的位置，用鉛筆畫一根與邊緣平行的直線，直線總長為2.6cm且中心正好位于皮帶槽的中心線上。然后在直線兩端各鉆一個直徑為2mm的小孔。
剪一根長4cm、寬0.8cm左右的PVC長條，并且在其中心線上距離兩端0.5cm左右的位置各鉆一個直徑2mm的小孔，這樣做成一根固定電機(jī)的夾扣。把夾扣按到電機(jī)外殼上，使得夾扣彎曲成包裹電機(jī)的形狀。再把夾扣的兩端用M2×6mm的螺絲/螺母固定到車身上。
6、皮帶
把短的減速傳動皮帶套到小皮帶輪和大皮帶輪之間。透過車身上的皮帶槽，用螺絲刀把車身內(nèi)側(cè)短車軸上的大皮帶輪套著的減速傳動皮帶勾住，并且挑起來，再同時套住電機(jī)軸上的小皮帶輪。把兩根長的同步傳動皮帶，分別到套到車身兩側(cè)的同步皮帶輪上。
7、電源
剪一根長9cm、寬1.5cm的PVC長條，將作為電池盒前端的長支架。在PVC長條上距離一端邊緣3cm的位置畫一根橫截線。把電池盒放到PVC長條的中心線上，并且與橫截線同一側(cè)，透過電池盒上的兩個安裝孔，在PVC長條上畫兩個對應(yīng)的打孔標(biāo)記，其中最左邊的小孔距離PVC長條邊緣大約0.5cm。對著打孔標(biāo)記，在PVC長條上鉆兩個直徑2mm的小孔。
再剪一根長4.5cm、寬1.5cm的PVC長條，作為電池盒的后端的短支架。在PVC長條上距離一端邊緣2cm、3.5cm的位置各畫一根橫截線。接著在PVC長條中心線上，距離邊緣大約0.5cm的位置（右圖左側(cè)），鉆一個直徑2mm的小孔。
把兩個電池盒支架沿著之前畫好的幾根橫截線，用尖嘴鉗夾住，彎折成如左圖所示的形狀。并把電池盒的兩個支架疊在一起，并且用M2×6mm的螺絲/螺母固定到電池盒上面。把電池盒上紅色的導(dǎo)線剪短，只留下長度大約為3cm的一段。把剪短的電池盒紅色導(dǎo)線焊接到撥動開關(guān)中間的引腳上，把剪下來的紅色導(dǎo)線再剪出長5cm左右的一段，一頭焊在撥動開關(guān)一側(cè)的引腳上，另一側(cè)上好焊錫。把電池盒上黑色的導(dǎo)線也剪短，剩下大約5cm的一段，前端先上好焊錫。
把撥動開關(guān)用熱熔膠固定在短支架內(nèi)側(cè)如圖所示的位置上。
剪一塊長3.5cm、寬1cm的PVC長條，并且在距離一側(cè)邊緣分別為1.5cm、2.5cm、3cm的位置分別畫橫截線。沿著橫截線，把PVC長條彎折成如右圖所示的形狀，做成一個三角斜架。把三角斜架用502膠水粘貼到小車車身前端上方正中間的位置，其中斜架低的一側(cè)對著車身前端，并且距離前端邊緣大約0.5cm。
把電池盒的短支架底面用502膠水粘貼在小車車身后端正中位置。把電池盒的長支架向下壓，一直抵到車身前端上方的三角斜架上，繼續(xù)往下壓長支架，使得電池盒底部基本緊靠在電機(jī)的夾扣上方。這時，用502膠水把長支架與三角斜架按照這個角度粘貼在一起。把從撥動開關(guān)上引出的紅色導(dǎo)線以及從電池盒上引出的黑色導(dǎo)線，分別焊接到電機(jī)的兩根電極上。
8、車輪
把作為車輪的大皮帶滑輪安裝到前后車軸的兩端。把作為車胎的橡膠圈套到皮帶滑輪邊緣的凹槽里，小車的4個車輪就都組裝完成了，這樣整個小車的雛形也就出來了。
9、防撞梁
選取橫截面為25mm×15mm的PVC線槽，把方槽部分裁切出長3cm的一段，剪兩片如左圖所示形狀的防撞梁結(jié)構(gòu)。用502膠水把兩個防撞梁粘貼到長支架前端，注意要讓左、右兩個防撞梁對接吻合，也就是使得它們之間接合的縫隙盡可能小。
10、外殼
取橫截面為25mm×15mm的PVC線槽，裁切出兩根長2.5cm的方槽。把方槽的一個側(cè)邊（帶軌道）剪掉，并把底面剪成梯形，其中梯形的上底長1.5cm，位于被剪掉的側(cè)邊上；下底長2.5cm，位于還帶有軌道的側(cè)邊上。這樣剪裁就得到兩個外殼。另外再裁切一條長5cm、寬1cm左右的PVC長條，作為外殼支架。把外殼支架用502膠水粘貼在位于電池盒長支架下方的小車車身的頂上，要求外殼支架橫向放置并且位于車身的中心位置。最后把兩個外殼粘貼在外殼支架兩側(cè)，其中外殼上帶軌道的側(cè)邊朝下并位于小車車身側(cè)面，外殼略微向后傾斜并把車身兩側(cè)的同步傳動皮帶遮住。這樣外殼既美觀，同時也可以保護(hù)傳動皮帶。
11、尾翼
選用橫截面為25mm×15mm的PVC線槽，裁切出一段長6cm帶軌道的側(cè)邊，并且兩端剪成梯形，這將作為小車的尾翼。從PVC線槽的凹槽上剪下一段長2.5cm的L形結(jié)構(gòu)，其中兩個側(cè)邊寬0.8cm，并且在其中一個側(cè)邊上距離邊緣0.8cm的位置鉆一個直徑2mm的小孔，這樣就做好了尾翼的支架。把M2×6mm的平頭螺絲從電池盒上的正極電極上（引出紅色導(dǎo)線）的小孔穿出，然后再把尾翼支架對著上面的小孔扣到螺絲上，最后再擰上螺母并擰緊。
提示：電池盒上引出導(dǎo)線的金屬電極可能會突起來，假如直接把尾翼支架扣到電池盒上，會被金屬電極抵住而放不平，這時可以在尾翼支架上剪開一個口子，讓支架與金屬電極錯開（如中圖所示）。
用502膠水把尾翼粘貼到尾翼支架上。
把兩片M3的紅色墊片用502膠水粘貼在電池盒前端的兩個電極的位置上。這樣整個機(jī)器小車就完工了。
四、調(diào)試與完善
裝上電池，打開撥動開關(guān)，車輪應(yīng)該可以高速轉(zhuǎn)動起來，把小車放到地上，小車就會快速跑開了。由于使用了兩節(jié)電池，并且采用了兩級皮帶減速傳動，當(dāng)前小車應(yīng)該馬力充足，有著較強(qiáng)的爬坡能力，可以嘗試把小車放到傾斜的坡面上行駛。
測試小車正常之后，軸承扣應(yīng)該都剛好把車軸封在軸承槽里，這時把熱熔膠滴在軸承扣與軌道之間接合的位置上，把軸承扣固定起來。
五、常見問題及解決方法
（1）假如電機(jī)不轉(zhuǎn)，可能電路接錯了，請檢查電路連接，并留意是否存在接觸不良的地方。
（2）假如小車是倒退的，說明電機(jī)轉(zhuǎn)動的方向反了，這時把連接電機(jī)的兩個電極的導(dǎo)線調(diào)換過來。
（3）假如小車無法直線運動，走著就會偏離原有的方向，一般是前后輪車軸沒有平行，要解決這個問題則需要調(diào)整小車底盤，具體見制作過程中“1.車身”的相關(guān)內(nèi)容。
（4）假如車輪轉(zhuǎn)得比較吃力，或者容易卡住，則可以嘗試換新的電池，對比檢查是不是電池的電量不夠了；假如排除電池電量不夠的情況，小車依舊走得比較慢，則可先拆除傳動皮帶，然后檢查車輪空轉(zhuǎn)時是否順暢，可以調(diào)整軸承扣，確保車軸有足夠的潤滑程度。
（5）假如排除車輪安裝不順暢的情況，小車跑起來還是不夠給力，容易卡住，則有可能是傳動皮帶繃得過緊，使得皮帶輪容易卡住，這時可以把傳動皮帶逐個拆下來進(jìn)行檢查，看究竟是哪根傳動皮帶過緊了，調(diào)整該傳動皮帶兩端的皮帶輪之間的距離。
（6）假如小車的車輪容易打滑，則說明傳動皮帶有點松，導(dǎo)致摩擦力不足，這時可以檢查是哪根傳動皮帶過松了，調(diào)整該傳動皮帶兩端的皮帶輪之間的距離。
提示：無論是傳動皮帶過松還是過緊的情況，需要調(diào)整對應(yīng)皮帶輪之間的距離，其實都是改變皮帶輪對應(yīng)的軸承槽的位置，具體見制作過程中“1.車身”的相關(guān)內(nèi)容。
本文來源于果殼網(wǎng)。
推薦閱讀：
